Карактеристике стања материје

Окружени смо материјом. Све око нас, укључујући и нас саме, је материја. Иако је сва материја различита, постоји низ карактеристика које нам омогућавају да је класификујемо према агрегатном стању, односно како се молекули држе заједно.

Постоји неколико општих критеријума за класификацију и описивање карактеристике стања материје. То су запремина, облик и компресибилност и молекуларна кохезија. Обим се односи на место које тело заузима у свемиру, које може бити константно, проширити се или смањити. Облик се узима у обзир на начин да материја о којој је реч може добити облик посуде која је садржи, испуњавајући све или задржавајући свој облик. Компресибилност је способност тела да се сабије и заузме мању запремину. Кохезија се односи на силу којом се молекули који чине материју везују заједно. Ове везе могу бити јаке или слабе.

Карактеристике чврстог стања материје

У чврстом стању молекули материје одржавају јаке силе кохезије једни с другима, што им омогућава облик и запремину константни, односно задржавају сопствени облик, запремина им је увек иста и некомпресибилни су, односно не могу се стиснути и смањити његов обим. Због кохезије њихових молекула, уобичајено је да приликом промене облика дођу до тачке у којој се ломе, јер њихови молекули не клизе лако једни преко других. Примери овог стања материје су метали, дрво или пластика.

• Његови молекули имају врло јаке кохезионе силе, тако да су врло блиски.
• Имају константан облик.
• Имају константну запремину
• Не могу се стиснути.
• Његови молекули имају малу покретљивост, па иако се могу истезати, уз примену силе теже да се сломе.

Карактеристике течног стања материје

У течном стању кохезионе силе између молекула су мање, омогућавајући им да клизе једна преко друге. Овај клизни капацитет молекула омогућава им одржавање константне запремине и истовремено усвајање облика посуде која их садржи, попуњавајући њихове празнине. Такође су некомпресибилни и не могу смањити запремину. Они су течни, па ако се њихов млаз прекине, а затим настави, он се спаја и формира једно тело. Примери течности су вода, жива или вулканска магма.

• Његови молекули имају јаке кохезионе силе, тако да су врло близу, али могу да клизе један преко другог.
• Немају одређени облик, па попримају облик посуде која их садржи.
• Имају константну запремину
• Не могу се стиснути
• Њихови молекули су изузетно покретни, па имају тенденцију да се држе заједно чак и ако је њихов проток прекинут или је примењена сила.

Карактеристике гасовитог стања материје

У овом стању материје, кохезија молекула је врло слаба, па су они међусобно широко одвојени. Немају дефинисан облик, јер могу да прихвате облик контејнера који их садржи. Имајући слабе кохезионе силе које теже да се међусобно одбијају, ни њихов волумен није константан, заузимајући највећу могућу запремину, али истовремено се може стиснути да заузме врло мали. Примери материје у гасовитом стању су ваздух, гас за кување или дим.

• Његови молекули имају слабе кохезионе силе, па су раздвојени и слободно се крећу.
• Немају одређени облик, па попримају облик посуде која их садржи.
• Будући да су толико удаљени, немају константну запремину, па могу да се стисну и заузму мању запремину.
• Због свог молекуларног раздвајања, они не проводе струју.

Карактеристике стања материје у плазми

Ову реч данас пуно чујемо, посебно када чујемо о телевизорима са равним екраном. Плазма је четврто стање материје. Под одређеним условима стање плазме је слично гасовитом: његова молекуларна кохезија је врло слаб, нема дефинитиван облик, поприма облик контејнера који га садржи и стисљив је. Гас углавном има низак ниво јонизације, тако да су његови молекули стабилни и гас није проводник електричне енергије. Разлика у гасовитом стању је у томе што је у плазми већина њених молекула јонизована, што значи да имају електрични набој, да ће, подвргнути магнетном или електричном пољу, реаговати убрзавањем честица и изазивањем шокова због којих ће ослободити честице субатомски. Ова појава се користи у проналасцима попут штедљивих сијалица, где нити производе електрично поље које када убрзавајући молекуле живине паре унутар лампе, узрокујући њихов судар и емитовање фотона, тј. светло. Овај исти принцип примењује се на плазма екране, где се сваки пиксел (свака тачка у боји) састоји од три ћелије, по једна за сваку боју (зелена, црвена и плава); Свака од њих садржи неонски или ксенонски гас, који подвргнути поларизацији и услед разлика у напону емитују фотоне; комбинација ћелија које емитују фотоне и број емитованих фотона је оно што омогућава приказ било које боје у том пикселу.

• Они деле опште карактеристике гасова.
• Његови молекули имају слабе кохезионе силе, па су раздвојени и слободно се крећу.
• Немају одређени облик, па попримају облик посуде која их садржи.
• Будући да су толико удаљени, немају константну запремину, па могу да се стисну и заузму мању запремину.
• Његови молекули су јонизовани, па је проводник електричне енергије.

Други критеријум који треба узети у обзир за опис агрегационих стања материје су температура и притисак, јер исто тело може имати различита стања ако температура или притисак којем је подвргнуто варирају. Пример за то је вода. При просечним температурама (између 1 ° Ц и 90 ° Ц) вода је течна. Када се температура повећа, она испарава и постаје гасовито стање. Ова тачка испаравања је у односу на висину надморске висине. На нивоу мора, вода кључа на 100 ° Ц, док се са повећањем висине тачка кључања смањује; на пример, на надморској висини од 2.000 метара (као у Мексико Ситију) тачка кључања је 92 ° Ц. С друге стране, вода добија чврсто стање када је на врло ниским температурама. Од 0 ° Ц вода се смрзава и учвршћује. Остаће чврст све док одржава те ниске температуре. Како се температура повећава, она се враћа у течно стање.

Промене агрегатног стања материје:

Не мења се сва материја на исти начин. На пример, неки могу прећи од чврстих супстанци до гасова без проласка кроз течно стање. Имена статусних промена су следећа:

Фузија. То је када чврста материја дејством топлоте пређе у течно стање. То се дешава на пример када се гвожђе загреје на више од 4.500 ° Ц.

Солидифицатион. То се дешава када течност пређе у чврсто стање, углавном када јој температура опада. То се дешава када вода достигне температуру од 0 ° или ниже.

Испаравање. Тада течност, након повећања температуре, постаје гасовито стање. То се дешава на пример са амонијаком који испарава на собној температури.

Сублимација. То је када чврста супстанца пређе у гасовито стање без проласка кроз течно стање. То је приметно код чврстог ЦО2 (који се назива и сувим ледом).

Обрнута сублимација. Обрнут је поступак у односу на претходни, када гас прелази у чврсто стање без проласка кроз течност. То се дешава на пример када су паре јода подвргнуте ниским температурама, формирајући кристале јода.

Кондензација. То се дешава када пара спусти температуру, узимајући течни облик, стабилнији на тој температури. То се дешава са воденом паром када се температура смањи на мање од 90 или 100 ° Ц.

Ликуефацтион. У овом процесу, материја која је у нормалним условима температуре и атмосферског притиска гас, подвргнута је високим притисцима и ниским температурама, због чега преузима течно стање. То је поступак којем се течни нафтни гас подвргава транспорту и складиштењу за кућну употребу у пећима.